钢筋混凝土用钢材轴向疲劳试验原理及方法

一、试验原理

轴向疲劳试验是试样在弹性变形范围内，使之承受一个呈固定频率f正弦曲线周期变动的轴向拉力的作用，并使试验一直进行到试样破坏或者达到相关产品标准规定的循环周次且试样没有破坏为止。

二、试样

试样符合第5章的一般规定。在夹持部位之间的平行长度的表面不应进行任何形式的表面处理，且不应包含产品标识。平行长度应至少为140mm或14d（二者取较大者）。

三、试验设备

疲劳试验机的力值检测系统应根据GB/T16825.1校准，其静态精度等级至少应为1级，试验机应能确保最大力F_up误差范围在规定值的±2%之内，力的范围F_r误差范围在规定值的±4%之内。

四、试验程序

1、与试样有关的准备工作

试样夹持在试验设备中时，应确保力沿轴向传送，且没有任何弯曲力矩。

2、最大力（F_up）和力的范围（F_r）

最大力（F_up）和力的范围（F_r）应在相关产品标准中给出，若相关产品标准中未给出最大力（F_up）和力的范围（F_r）的数值，可按以下参数进行试验：

注：F_up和F_r，能从相关产品标准给出的最大应力（σ_max）和应力范围（2σ）按照公式F_up=σ_maxX S_n和公式F_r=2σa×S_n推导出来，式中：S_n是钢筋的公称横截面积。

当应力循环的最大值不大于0.6R_eL（R_eL为产品标准规定特征值）时，对于直径不大于28mm的钢筋，应力范围2σa=175MPa；对于直径大于28mm的钢筋，应力范围2σa=145MPa。疲劳循环次数N一般为200万次，也可由供需双方协商确定。

3、力和频率的稳定性

试验应在恒定的最大力（F_up）、力的范围（F_r）和频率（f）下进行。在整个试验过程中，循环载荷不应出现中断，但试验因意外而中断也允许继续试验，所有中断应在试验报告中注明；中断试验可视作无效。

4、循环周次的记录

加载循环周次应当从第一个完整的循环开始记录。

5、频率

在试验过程中和系列试验过程中，循环频率应保持恒定。频率应在1Hz-200Hz之间。

6、温度

在试验的整个过程中，试样温度不应超过40℃。除非另有规定，试验环境温度应在10℃-35℃之间，为确保试验在可控条件下进行，试验温度应在（23±5）℃。

7、试验终止

在达到规定的循环周次之前试样破坏，或在达到规定的循环周次且试样没有破坏，应终止试验。

8、试验的有效性

如果破坏发生在夹持部位或距夹持部位2d的距离内，或破坏是由试样异常特征引起的，试验可被视作无效。

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